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Grundplatte mit Bausteinen zum Aufbau elektrischer Schaltungen Die
erfindung bezieht sich auf eine Grundplatte mit Bausteinen zum Aufbau elektrischer
Schaltungen, wobei die rechteckigen, mit den elektrischen Schaltelementen bestückten
Bausteine an zwei oder mehr ihrer vier Seiten elektrische Kontakte zur Verbindung
der Bausteine untereinander aufweiten.
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Derartige sogenannte Elektronic-Baustein-Systeme dienen hauptsächlich
xerimentier- und Unterrichtszwecken. Sie sind im 71esentlichen in einer bestimmten
Bauart bekannt geworden, nämlich als magnetisch auf einer Stahlplatte haftende Bausteine
mit seitlichen Kontakten, die bei benachbarten Bausteinen gegeneinander zur Anlage
kommen und die elektrische Verbindung von Baustein zu Baustein herstellen.
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Der Kontaktdruck dieser Bausteine muß von der magnetischen Filterung
aufgenommen werden, da sonst durch den Druck die Bausteine seitlich wegrutschen.
In der Praxis treten aber trotz verbesserter Magnete und verbesserter HaftbelD'ge
auf den Platten immer wieder Störungen in Porm von hohen Übergangswiderstanden zwischen
den Kontakten auf. Auch bei den Ausführungen, deren Kontaktfedern selbst noch einmal
mit Magneten versehen sind, so daß die Bausteine nicht nur auf der Grundplatte,
sondern auch aneinander haften, kann dieser Nachteil nicht ganz vermieden werden.
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qJS ist auch bekannt, zur Verbindung von magnetisch oder in anderer
Weise mechanisch gehaltenen Bausteinen einfache Schnüre zu verwenden. Hier kann
man jedoch kaum von einem Bausteinsystem sprechen, denn das Experimentieren hiermit
ist umstandlich und die behaltllng unübersichtlich.
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Weiterhin gibt es Systeme, deren Bausteine auf der Unterseite mit
Steckerstiften versehen sind. Die Steckerstifte werden in Buchsen oder in Bohrungen
einer Grundplatte eingesteckt.
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Die Buchsen sind hinter der Platte nach einem Schema mit ein ander
verbunden. Be-i den Bohrungen dient ein Raster von allfgedruckten
Leitungen
zur Verbindung der Bohrungen miteinander.
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Dieses System hat den Nachteil, daß sich die Bausteine wegen der Steckerstifte
schlecht lagern lassen. Außerdem besteht beim Aufstecken oder Abziehen der Bausteine
von der Platte die Gefahr des Verkantens. Die Steckersifte können verbiegen und
passen dann nicht mehr. Diejenigen Ausführungen, die mit bes eren Steckern und besseren
Einzelbuchsen ausgerüCtet sind, sind tetter und lassen teilweise auch nur bestimmte
vorgegebene meitungswege zoll.
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Ein wesentlich besseres bekanntes System sieht einen &itterrahmen
vor, in den die Bausteine mechanisch eingesetzt werden.
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So hat jeder Baustein in einer Gitteroffnung eine festen Sitz und
kann nicht seitlich weggleiten. Man kann dann mit wesertlich höheren Kontaktdrücken
arbeiten, als bei den Magnetbausteinen. Zur Sicherung gegen Herausfallen aus dem
Gitterrahmen dienen Klemmfedern, so daß jeder Baustein mit acht Federn ausgerüstet
ist, was ihn in der Herstellung natürlich teuer macht. Außerdem iEt die herstellung
eines größeren ritterrahmens in der geforderten Präzision nicht ganz unproblematisch.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein verbescertes Bausteinsystem
ZU finden, daß die erwähnten Nachteile nicht besitzt, insbesondere den Nachteil
hoher iJbergangswiderstande vermeidet, dessen Bausteine einfach gebaut sind und
preiswert hergestellt werden können und das eine vielseitige Verwendbarkeit erlaubt.
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Entsprechend dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die nicht
leitfähige ;'latte ein Raster von elektrisch voneinander getrennten, elektrisch
leitfähigen Abschnitten aufweist, von denen jeder Abschnitt im Raster zwei unmittelbar
benachbarten Seiten von zwei Eausteinen und ihren Kontakten zueordnet ist, die über
diesen Abschnitt elektrisch miteinander in Verbindung kommen. Weiterhin soll nach
der Erfindung so vorgegangen werden, daß die elektrisch leitenden Abschnitte im
Wesentlichen zu der Plattenfläche erhaben oder vertieft senkrecht stehende leitfähige
Flachen sind, an die die Kontakte der Bausteine seitlich federnd und klemmend angreifen
und gleichzeitig den mechanischen Halt der Bausteine auf der Platte bewirken.
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Dadurch wird erreicht, daß die Kontaktfedern der Bausteine selbst
auch den mechanischen Halt bewirken. Das hat den Vorteil,
daß mit
der Erhöhung des Kontaktdruckes zur Herabsetzung von L'bergangswiderständen gleichzeitig
die mechanische Haftung steigt. Außerdem tritt beim Aufsetzen jedes Bausteines auf
die Platte jedesmal eine reibung der Kontaktfedern an den leitenden Flächen ein,
die zu einer Reinigung der Kontaktstellen führt. Bin weiterer Vorteil des neuen
Systems ist die universelle Verwendbarkeit. rs können auf'er den Bausteinen mit
Normalgröße auch solche mit doppelter Lange und / oder Breite verwendet werden.
Es können auch k Bausteine mit nach oben freiliegenden Kontakten verwendet und mit
anderen Bausteinen kombiniert werden, wobei die freiliegenden Kontakte den Vorteil
haben, daß man elektrische Schaltelemente einklemmen kann, ohne daß diese fest in
den Baustein eingebaut sein müssen.
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An Hand der Zeichnung wird die brIindung nachfole-end näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Aufsicht auf die Platte mit aufgesetzten Bausteinen,
Fig. 2 einen Schnitt durch Platte und Bausteine, Fig. 3 ebenfalls einen Schnitt
durch Platte und einen Baustein, jedoch parallel versetzt, Fig. 3 einen Schnitt
durch die Platte und einen Baustein inN abgewandelter Ausffihrung.
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Die Platte 1 besteht aus einem isolierenden Ifaterial. Auf der Platte
befinden sich die elektrisch leitenden Abschnitte 2, die untereinander nicht leitend
verbunden sind. Die Abschnitte 2 können in Prinzip auf der Platte 1 erhaben oder
vertieft sein, sie können auch eine andere geometrische Form haben als die dargestellte.
Wichtig ist jedoch, daß die Lage der Abschnitte so gewalt ist, daß sich ein Raster
ergibt, in dem jeder leitende Abschnitt 2 je zwei unmittelbar benachbarten Seiten
3a zweier Bausteine 3 zugeordnet ist. Bleibt man bei der gezeichneten geometrischen
Form der leitenden Absnhnitte 2 als Kontaktstege, die auf der Platte erhaben stehen,
und bleibt man weiter bei einem kastenförmigen Baustein 3, so kreuzt jeder Kontaktsteg
2 je zwei Kastenseitenwande 3a. Damit man die Bausteine auf die Glatte 1 aufsetzen
kann und damit diese Bausteine auch gleichzeitig zentriert und fixiert werden, sind
die Bausteinseiten 3a je mit einem Schlitz 3b versehen, der die Kontaktstege übergreift.
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K'ie bereits erwähnt, können die * leitenden Abschnitte 2, also die
Stege auch eine andere geometrische Form haben, z.B. als Vertiefungen ausgebildet~sein.
sein. Sie sind im Ausführunzsbeispiel
durch nicht leitende Teile
bzw. Stege 2a zu einem Kreuzraster miteinander verbunden. Diese Verbindung kann
fehlen, wenn nam z.B. eine genügend steife Grundplatte verwendet. Es kann aber auch
auf die Grundplatte bzw. auf eine durchgehende Grundplatte verzichtet werden, wenn
das Kreuzraster bzw. Gitter genügend stabil ist.
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Die elektrisch leitenden Abschnitte 2 bzw. Stege können aus massivem
metall oder Blech hergestellt sein. Es ist jedoch auch möglich, die elektrische
Leitfähigkeit durch enttrechende Oberflichenbeschichtung eines Kunststoffes herzustellen.
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Im Inneren der Bausteine 3 befinden sich die Kontakte 4. Diese liegen
unmittelbar hinter den Schlitzen db. Wie in Fig.2 zu erkennen ist, kommen immer
zwei Kontakte 4 von zwei benachbarten Bausteinen mit einem Kontaktsteg 2 und somit
miteinander in leitende Verbindung. Im Inneren der Bausteine befindet sich weiterhin
das elektrische Schaltelement 5 in bekannter Weise. Die Kontaktfedern 4 sind beliebig
in dem Bausteinen befestigt. Wie aus Fig 3 zu erkennen ist, sind sie als Federpaar
ausgebildet, das den Kontaktsteg 2 federnd und klemmend übergräeift.
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Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, kann der Baustein 3 auch oben offen
sein. ( Die Unterseite kann übrigens entweder offen oder geschlossen sein.)-Bei
dieser Ausführung ragen die Kontaktfedern mit ihren Enden 4a nach oben frei heraus.
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Die Enden sind so geformt, daß die Drähte von elektrischen Schaltelementen
lösbar eingeklemmt werden können, wie in Fig. 4 bei 6 zu erkennen ist. Es ist auch
denkbar, daß die Bausteine lediglich die Form einer Platte oder eines anderen einfachen
Gebildes haben, das auf der Oberseite die lösbare Anbringung von Schaltelementen
gestattet, so daß sich mit solchen verhältnismäßig preiswerten Bauteilen im Labor
leicht Experimentierschaltungen aufbauen lassen. Letztlich können die Schaltelemente
auch mit Federklemmen od. dgl. direkt an die
Kontaktstege 2 geklemmt werden.